Imagerie cérébrale dans le trouble bipolaire

L’Encéphale (2008) Supplément 4, S146–S149
j o u r n a l h o m e p a g e : w w w. e l s e v i e r. c o m / l o c a t e / e n c e p
Imagerie cérébrale dans le trouble bipolaire
R. Gaillard
Service hospitalo-universitaire du Professeur Olié, 7 rue Cabanis, Centre Hospitalier Sainte Anne, 75014 Paris
Le problème des biais
en imagerie cérébrale
Les études d’imagerie cérébrale en psychiatrie consistent à
lier un profil particulier en imagerie et une pathologie spécifique. L’hétérogénéité des techniques d’investigation
constitue souvent une limite, en rendant difficile les comparaisons entre études.
L’un des biais rencontrés dans le domaine des troubles
bipolaires est l’hétérogénéité de cette pathologie : troubles bipolaires de type I ou de type II, expression clinique
selon le genre, présence d’antécédents familiaux, existence de caractéristiques psychotiques, comorbidité addictive, modalités d’évolution, effets des traitements
notamment. La présence de caractéristiques psychotiques
pose ainsi la question des limites des troubles bipolaires
par rapport aux troubles schizo-affectifs ; l’élargissement
des ventricules retrouvé dans certains troubles bipolaires
semble par exemple lié aux caractéristiques psychotiques,
avec des données proches de celles retrouvées dans les
schizophrénies [32]. L’existence de comorbidités, comme
les conduites addictives, ou comme l’ADHD en pédopsychiatrie, rend quant à elle difficile l’attribution des résultats obtenus à l’une ou l’autre pathologie.
Les effets iatrogènes doivent aussi être pris en compte,
sans toutefois attribuer à tort aux traitements les anomalies mises en évidence : les classiques hypersignaux de
substance blanche [1, 8, 20] ont ainsi souvent été attribués
à la lithiothérapie, alors que l’on considère aujourd’hui
* Auteur correspondant.
E-mail : [email protected]
L’auteur n’a pas signalé de conflits d’intérêts.
© L’Encéphale, Paris, 2008. Tous droits réservés.
que le lithium a au contraire un effet neuroprotecteur,
voire trophique, avec une augmentation du volume de
substance grise, notamment frontale, chez les patients
sous lithium [10, 19, 22, 36].
De plus, la succession d’états cliniques très différents
dans les troubles bipolaires pose la question de la nature
des anomalies observées selon l’état actuel. La réalisation
d’un examen d’imagerie n’est généralement pas possible
en période maniaque. Les anomalies mises en évidence en
phase de rémission doivent-elles être considérées comme
un marqueur trait de la maladie, indépendant des états
pathologiques qui l’ont précédé ou des fluctuations subtiles
qui persistent pendant la rémission ?
Enfin, face à une anomalie retrouvée, il est souvent difficile de déterminer si elle concerne une pathologie ou une
dimension spécifique, telle que l’anxiété ou l’impulsivité,
pouvant appartenir à des spectres pathologiques très
variés.
L’IRM structurale
L’IRM structurale fournit des informations anatomiques, les
logiciels statistiques permettant désormais de différencier
des groupes de sujets (différentes catégories de patients,
sujets contrôles).
Les résultats des travaux en IRM structurale dans le
trouble bipolaire sont relativement décevants aujourd’hui.
Une méta-analyse récente de 26 études d’IRM structurale
montre que seul l’élargissement du ventricule latéral droit
Imagerie cérébrale dans le trouble bipolaire
est significatif, résultat qu’il est bien difficile d’interpréter
[18]. Il existe également des arguments hétérogènes pour
une latéralisation hémisphérique (diminution du volume du
cortex frontal inférieur droit et augmentation du volume
frontal et amygdalien gauches), mais il est là encore difficile de donner un sens à ce résultat.
L’imagerie en tenseur de diffusion
et l’IRM fonctionnelle
Les données obtenues en imagerie en tenseur de diffusion
sont plus fines que celles de l’IRM structurale. Cette technique consiste à reconstruire le trajet des fibres blanches
assurant la connectivité cérébrale. Le principe est de définir des régions d’intérêt, qui sont soit des régions-témoin,
soit des régions supposées impliquées dans le trouble bipolaire, telles que les amygdales et le cortex cingulaire
subgénual. L’imagerie en tenseur de diffusion permet de
reconstruire les fibres partant de chacune de ces régions et
les liant entre elles.
Les amygdales cérébrales sont des structures particulièrement intéressantes dans les pathologies marquées par les
perturbations émotionnelles, puisqu’elles réalisent la
convergence des afférences sensorielles olfactives, visuelles, auditives et somatosensorielles et qu’elles sont impliquées dans les processus motivationnels et émotionnels. Il
s’agit d’une structure temporale interne, appartenant au
cerveau limbique, et dont l’organisation est différenciée
en amygdale cortico-baso-latérale, dans la continuité du
cortex, et amygdale étendue, dans la continuité du striatum (on parle de complexe amygdalien).
Une étude récente en tenseur de diffusion [12] a montré chez les patients bipolaires, comparés aux sujets sains,
une augmentation du couplage amygdalo-cingulaire : les
fibres liant ces deux structures sont plus nombreuses chez
les patients bipolaires. Cette hyperconnectivité amygdalocingulaire rejoint un résultat obtenu en IRM fonctionnelle :
l’existence chez les patients bipolaires d’une hypo-activation du cortex préfrontal dorsolatéral et d’une hyper-activité du cortex préfrontal ventral (proche du cortex
cingulaire) et du complexe amygdalien [23, 27, 35, 37].
Au sein du cortex cingulaire, il existe un contingent
neuronal subgénual (sous le genou du corps calleux), à prédominance émotionnelle, et un contingent supragénual, à
prédominance cognitive. Il a été montré en imagerie fonctionnelle que l’activité du cortex cingulaire émotionnel
(subgénual) et l’activité des amygdales sont positivement
corrélées alors que la corrélation entre l’activité du cortex
cingulaire supragénual et l’activité des amygdales est négative. [24].
Orchestration pré-fronto-limbique
À partir de ces résultats d’imagerie, on peut faire l’hypothèse d’une dysfonction préfronto-limbique dans les troubles bipolaires. Il existerait une hyperactivité amygdalienne,
avec hyper-réactivité aux stimuli émotionnels, à l’origine
des phénomènes anxieux induits par ces stimuli. Dans un
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second temps, lorsque les amygdales sont activées, l’activation gagnerait, de façon exagérée, le cortex préfrontal dans
ses régions émotionnelles, propagation amplifiée par le couplage amygdalo-cingulaire subgénual. Cette propagation
excessive serait à l’origine de la saillance anormalement
vive des stimuli émotionnels. Enfin, le déficit de rétrocontrôle préfrontal (au niveau cingulaire supragénual, correspondant au contrôle cognitif) sur l’activité limbique serait
responsable du caractère anormalement intense et prolongée de la réaction aux stimuli émotionnels [5, 16, 17].
Ces liens entre activations préfrontales et limbiques
correspondent effectivement à ce qui est observé dans différents paradigmes. Par exemple, plus une tâche de
mémoire de travail est difficile, plus le cortex cingulaire
subgénual et les amygdales sont déactivés [25] ; or cette
déactivation limbique est moindre chez les sujets déprimés
[28].
Ces résultats sont étonnamment proches de ceux qui
ont été obtenus dans le domaine de l’anxiété. Chez les
sujets sains, il est possible de corréler l’activité limbique
et l’anxiété, telle qu’elle est mesurée par des échelles cliniques. Face à un visage exprimant une émotion (par exemple la peur) mais qui n’est pas consciemment perçu car
présenté de façon trop brève (perception subliminale masquée), les sujets anxieux présentent une augmentation de
l’activité amygdalienne. Une corrélation a été mise en évidence entre l’anxiété-trait sur une échelle classique (STAI)
et l’activation des amygdales par des stimuli non-consciemment perçus [9].
De même, dans un trouble anxieux tel que le PTSD, il
existe une hyperactivité amygdalienne [13, 26], un déficit
d’activation cingulaire rostrale pendant le rappel du souvenir traumatique [13], et une corrélation entre la sévérité
des symptômes et le déficit d’activation cingulaire rostrale
[30].
L’anxiété peut également être étudiée dans ses liens
avec la génétique du transporteur de la sérotonine, en particulier par l’étude du polymorphisme du promoteur du
gène du transporteur de la sérotonine (5-HTTLPR) : les
sujets porteurs de l’allèle s de ce gène ont une diminution
du transporteur de la sérotonine, et ont également des scores d’anxiété plus élevés [15], ainsi qu’une augmentation
du risque de trouble de l’humeur [6, 14, 31, 34, 38]. Or on
constate une diminution du couplage amygdalo-cingulaire
(corrélation positive entre cortex cingulaire subgénual et
amygdales, et corrélation négative entre cingulaire supragénual et amygdales) en présence de l’allèle s du 5-HTTLPR
[24]. On peut donc imaginer un scénario possible dans
lequel le patient bipolaire, porteur de l’allèle s, présenterait une hyperréactivité émotionnelle à l’origine de sa
pathologie.
En défaveur de cette hypothèse, il a été récemment
montré que l’allèle s est associé non pas à la maladie bipolaire, mais aux tentatives de suicide de la maladie bipolaire,
et notamment aux tentatives de suicide violentes [21]. Ce
résultat introduit une autre dimension, celle de l’impulsivité, pour laquelle on retrouve des résultats similaires, avec
une hypoactivité du cortex préfrontal orbitofrontal et
mésiofrontal, aussi bien d’un point de vue fonctionnel en
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IRM, que dans les tests neuropsychologiques qui correspondent à ces structures. On met ainsi en évidence le même
comportement au cours de l’Iowa Gambling Task dans la
sociopathie acquise [2], la psychopathie [4] ou le trouble
explosif intermittent [3], et on retrouve une hyperactivité
amygdalienne [7, 11] et un déficit d’activation préfrontale
dorsolatérale [29] dans un trouble de la personnalité marqué par l’impulsivité, la personnalité borderline.
Ces deux dimensions d’anxiété et d’impulsivité sont
retrouvées dans les troubles bipolaires, mais il est précisément difficile de différencier les résultats obtenus pour
l’une ou l’autre de ces dimensions, car anxiété et impulsivité sont liées dans la maladie bipolaire [33].
Conclusion
On observe une hyperréactivité limbique dans les troubles
bipolaires ; cette hyperréactivité limbique est anormalement propagée dans les régions préfrontales au niveau ventral du fait d’un couplage plus important ; en retour, il
existe un déficit de rétro-contrôle par les régions préfrontales dorso-latérales sur l’activité limbique.
Mais ces résultats peuvent être également retrouvés
dans d’autres pathologies marquées par l’anxiété ou l’impulsivité, ce qui confronte les études actuelles à une
limite : la nécessité d’identifier des dimensions psychopathologiques plus précises chez les bipolaires, pour déterminer ce qui serait spécifique de la maladie bipolaire.
Au-delà de cette nécessaire démarche psychopathologique en neurosciences cognitives, c’est la dynamique de ces
anomalies préfronto-limbiques qu’il faudra préciser à l’avenir. L’une des questions à résoudre est ainsi de savoir si
l’hyperréactivité émotionnelle se situe en amont ou en aval
de la conscience : existe-t-il un abaissement du seuil de
conscience pour des stimuli émotionnels dans les troubles
bipolaires ? Cet abaissement pourrait signifier que c’est dès
la perception émotionnelle non consciente que les processus sont perturbés dans la bipolarité. Enfin, quelle soit ou
non préalable à la conscience, l’hyper-réactivité émotionnelle dans la bipolarité est-elle liée à l’amplification émotionnelle préalable (le sujet amplifierait les circuits
émotionnels au gré de ses ruminations) ou à une hypersensibilité primaire des circuits émotionnels ?
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